巢湖動物群古環(huán)境研究取得新進(jìn)展

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安徽商報融媒體記者3月21日從安徽省自然資源廳獲悉,日前,中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)與安徽省地質(zhì)博物館聯(lián)合研究團(tuán)隊,在國際地學(xué)重要期刊發(fā)表研究論文。通過對巢湖馬家山地層中的魚龍化石層周圍的元素研究,解析并解釋2.5億年前大滅絕中海洋生態(tài)的復(fù)蘇過程。

據(jù)介紹,2.5億年前發(fā)生的二疊紀(jì)——三疊紀(jì)之交大滅絕是顯生宙最大的一次生物滅絕事件。在這次大滅絕之后,海洋生態(tài)系統(tǒng)并沒有在很短的時間內(nèi)快速復(fù)蘇,而是經(jīng)歷了一個漫長的復(fù)蘇過程(整個早三疊世,約5個百萬年)。其中,安徽巢湖地區(qū)的下三疊統(tǒng)南陵湖組(早三疊世中晚期地層)中保存的巢湖動物群,記錄了生物大滅絕后海洋生物的重要復(fù)蘇過程。目前,巢湖動物群已在古生物學(xué)方面取得重要認(rèn)識,但是巢湖動物群古環(huán)境背景的相關(guān)研究工作開展較少,限制了人們對該動物群生活環(huán)境和保存條件的認(rèn)識。

聯(lián)合研究團(tuán)隊選取安徽巢湖馬家山南陵湖組中上段地層,對魚龍化石層周圍的碳酸鹽巖稀土元素(REE)、總有機(jī)碳(TOC)、總硫(TS)和沉積微相進(jìn)行了高分辨率分析,解析了當(dāng)時海洋生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中海水的氧化還原條件。

在魚龍化石層之前(A段),鈰為負(fù)異常(Ce/Ce*~0.88),總有機(jī)碳/總硫值較高(TOC/TS>4),表明此時海洋環(huán)境處于良好的含氧狀態(tài),對應(yīng)南陵湖組中部。魚龍化石的主要產(chǎn)出層位(B段),其特征是鈰正異常(Ce/Ce*>1.1)和總有機(jī)碳/總硫值低(TOC/TS<2),指示缺氧的沉積環(huán)境。而魚龍化石稀少的C段,Ce/Ce*(~ 0.94)下降,表明缺氧環(huán)境有所改善。

造成這種現(xiàn)象的原因,研究團(tuán)隊給出了相應(yīng)解釋:由于早期生存環(huán)境的改善和豐富的食物,魚龍開始出現(xiàn)在當(dāng)時的海洋中,但是由于海水良好的含氧狀態(tài)不利于化石的保存,導(dǎo)致該時期的地層中尚未發(fā)現(xiàn)魚龍化石;但之后可能因火山噴發(fā)大量溫室氣體導(dǎo)致海水溫度上升,海洋中缺氧環(huán)境廣泛發(fā)育,缺氧的條件有利于魚龍化石在地層中保存;進(jìn)入C段,海水的缺氧條件有所改善,這種沉積環(huán)境不利于化石保存,所以地層中的魚龍化石稀少。

論文的第一作者為中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)博士研究生杜勇,通訊作者是中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)宋虎躍研究員和安徽省地質(zhì)博物館黃建東正高級工程師。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、安徽省自然資源廳、古生物與地質(zhì)環(huán)境演化湖北省重點實驗室等項目共同資助。

(安徽商報融媒體記者 郜征)